Desenvolvimento do pênis durante o período fetal humano (13 a 36 semanas pós-concepção)

Objetivo: Analisar, em fetos humanos, o crescimento da área do pênis, da túnica albugínea e das estruturas eréteis (corpos cavernosos e corpo esponjoso), bem como o aparecimento e modificações das principais estruturas que compõem estes tecidos (colágeno, músculo liso e fibra elástica) durante o período fetal (13 a 36 semanas pós-concepção), fornecendo padrões normativos de crescimento. Material e Métodos: Foram utilizados 56 fetos humanos do sexo masculino com idade gestacional compreendida entre 13 e 36 semanas pós-concepção (SPC). Foram utilizadas técnicas histoquímicas, imunohistoquímicas, e análises morfométricas, e analisados os seguintes parâmetros: área total do pênis, área do corpo cavernoso, área do corpo esponjoso e a espessura da túnica albugínea na região dorsal e ventral do corpo cavernoso. No corpo cavernoso e no corpo esponjoso, as fibras musculares, o colágeno e as fibras do sistema elástico, foram identificados e quantificados por percentagem, no programa Image J (NIH, Bethesda, EUA).Resultados: Da 13 à 36 semana pós-concepção, a área do pênis variou de 0,95mm2 a 24,25mm2. No mesmo período a área do corpo cavernoso variou de 0,28mm2 a 9,12mm2 e a área do corpo esponjoso de 0,14mm2 a 3,99mm2. No corpo cavernoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente, de 19,88% a 36,60%, de 4,39 % a 29,76 % e de 1,91% a 8,92%. No corpo esponjoso a percentagem de fibras colágenas, fibras musculares e fibras do sistema elástico variaram, respectivamente de 34,65% a 45,89%, de 0,60% a 11,90% e de 3,22% a 11,93%. A espessura da túnica albugínea variou de 0,029 a 0,296 na região dorsal e de 0,014 a 0,113 na região ventral do corpo cavernoso.Conclusão: Existe correlação fortemente positiva entre o crescimento da área total, da área do corpo cavernoso e da área do corpo esponjoso, com a idade gestacional, assim como existe correlação entre o crescimento dos elementos constituintes do tecido erétil do pênis (colágeno, fibras musculares lisas e fibras elásticas) com a idade gestacional no período fetal estudado. O ritmo de crescimento do pênis é mais intenso no IIo. trimestre gestacional (13 a 24 SPC). O crescimento da espessura da túnica albugínea também foi diretamente proporcional e apresentou correlação fortemente positiva com a idade gestacional, sendo maior na região dorsal em relação à região ventral do corpo cavernoso.

Alterações no reparo tecidual cutâneo em um modelo de resistência à insulina

A obesidade associada às alterações metabólicas, tais como a resitência à insulina, provoca significativas modificações no decorrer do processo de cicatrização. O objetivo desse estudo foi inicialmente avaliar os efeitos da resistência à insulina induzida por uma dieta com elevado teor de gordura durante o reparo tecidual. E, em seguida, investigar o papel dos macrófagos neste processo. Observamos que os animais submetidos à dieta hiperlipídica (RHL) tornaram-se intolerantes à glicose e resistentes à insulina, além de aumentarem as taxas plasmáticas de colesterol e triglicerídeos em relação aos animais alimentados com ração padrão (RP). O grupo RHL apresentou uma menor taxa de contração da lesão e reepitelização em relação ao grupo RP. Observamos ainda maior quantidade de células inflamatórias (células NOS 2-positivas, macrófagos, e neutrófilos), menor densidade de fibras do sistema colágeno e maior densidade de miofibroblastos e vasos sanguíneos no grupo RHL. O dano oxidativo estava maior no grupo RHL bem como a expressão proteica do fator de crescimento transformante-β1 (TGF-β1) e α-actina de músculo liso (α-SMA). O grupo RHL apresentou altos níveis plasmáticos de TNF-α quando comparado com o grupo RP. Além disso, a proporção das células M1 (macrófagos ativados classicamente) e M2 (macrófagos ativados alternativamente) foi a mesma em ambos os grupos. Em relação a síntese e liberação de citocinas e fatores de crescimento avaliados através dos ensaios in vitro, observamos ainda que os níveis do fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-1β (IL-1β) estavam maiores no meio condicionado de macrófagos isolados dos animais do grupo RHL (MCRHL) em relacão ao meio condicionado de macrófagos isolados dos animais do grupo RP (MCRP). Além disso, os nossos resultados demonstraram claramente que os fatores solúveis produzidos por macrófagos isolados a partir de animais resistentes à insulina inibem a proliferação e a migração de fibroblastos. Através desses resultados podemos mostrar que a resistência à insulina retarda o processo de cicatrização e sugerir os macrófagos participam deste retardo.

Lymphangioleiomyomatosis Biomarkers Linked to Lung Metastatic Potential and Cell Stemness

Lymphangioleiomyomatosis (LAM) is a rare lung-metastasizing neoplasm caused by the proliferation of smooth muscle-like cells that commonly carry loss-of-function mutations in either the tuberous sclerosis complex 1 or 2 (TSC1 or TSC2) genes. While allosteric inhibition of the mechanistic target of rapamycin (mTOR) has shown substantial clinical benefit, complementary therapies are required to improve response and/or to treat specific patients. However, there is a lack of LAM biomarkers that could potentially be used to monitor the disease and to develop other targeted therapies. We hypothesized that the mediators of cancer metastasis to lung, particularly in breast cancer, also play a relevant role in LAM. Analyses across independent breast cancer datasets revealed associations between low TSC1/2 expression, altered mTOR complex 1 (mTORC1) pathway signaling, and metastasis to lung. Subsequently, immunohistochemical analyses of 23 LAM lesions revealed positivity in all cases for the lung metastasis mediators fascin 1 (FSCN1) and inhibitor of DNA binding 1 (ID1). Moreover, assessment of breast cancer stem or luminal progenitor cell biomarkers showed positivity in most LAM tissue for the aldehyde dehydrogenase 1 (ALDH1), integrin-beta 3 (ITGB3/CD61), and/or the sex-determining region Y-box 9 (SOX9) proteins. The immunohistochemical analyses also provided evidence of heterogeneity between and within LAM cases. The analysis of Tsc2-deficient cells revealed relative over-expression of FSCN1 and ID1; however, Tsc2-deficient cells did not show higher sensitivity to ID1-based cancer inhibitors. Collectively, the results of this study reveal novel LAM biomarkers linked to breast cancer metastasis to lung and to cell stemness, which in turn might guide the assessment of additional or complementary therapeutic opportunities for LAM.

Análise estrutural dos apêndices testiculares em pacientes com criptorquia

O objetivo deste trabalho é estudar a incidência, a estrutura dos apêndices testiculares (AT) em pacientes com criptorquia, comparando a sua incidência com as anomalias epididimárias e a patência do processo vaginal. Estudamos 55 pacientes (72 testículos) portadores de criptorquia e 8 testículos como controle (6 hidroceles e 2 torções). Analisamos as relações entre o testículo e o epidídimo, a patência do processo vaginal e a incidência e histologia dos ATs. Fibras musculares lisas (SMC), tecido conectivo (CT) e fibras do sistema elástico (ESF) foram estudados por métodos imuno-histoquímicos. Dos 72 testículos com criptorquia 20 (27.77%) apresentavam anomalias epididimárias, 41(56.9%) tinham processo vaginal patente e 44 (61.1%) tinham apêndices testiculares. Dos 44 testículos portadores de criptorquia com apêndices, 30 (68.18%) apresentavam o processo vaginal patente e 11 (25%) apresentavam anomalias epididimárias. O epitélio não apresentou alteração aparente nos apêndices de pacientes com criptorquia e no grupo controle. Análise estereológica documentou a prevalência de ESF (média de 1.48%); prevalência de vasos (média de 10,11%) e uma diminuição (p=0.14) da SMC nos AT de pacientes com criptorquia (média = 4.93%). O colágeno III prevaleceu nos AT de pacientes com criptorquia. Não houve alteração na incidência de anomalias anatômicas associadas aos testículos portadores de AT. Os apêndices testiculares apresentaram uma alteração estrutural significativa nos pacientes com criptorquia, o que indica que os AT apresentam uma remodelação estrutural significativa nos pacientes com criptorquia.

Efeitos da atividade física de baixa intensidade na estrutura das túnicas íntima e média da aorta em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

O exercício contínuo de baixa intensidade é capaz de atenuar a hipertrofia da célula muscular lisa da parede da aorta de ratos espontaneamente hipertensos (SHR), e parece atuar sobre a distribuição de fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas. As alterações funcionais das grandes artérias relacionadas com a idade, deposição de colágeno e elastina na parede arterial e a elasticidade, são também melhoradas com a atividade física. No presente trabalho objetivamos estudar os efeitos da atividade física aeróbica de baixa intensidade no remodelamento estrutural da artéria aorta em modelo de hipertensão genética de ratos SHR. Através da análise da distribuição das fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas na aorta dos animais controles e SHR submetidos ou não a atividade física de baixa intensidade. Foram utilizados 32 ratos, sendo 16 ratos SHR machos e 16 ratos normotensos Wistar Kyoto (WKY) machos com 8 semanas de idade. Ratos machos foram alocados em 4 grupos: WKY sedentário (WKY-SED), WKY exercitado (EX-WKY), SHR sedentário (SED-SHR), e SHR exercitado (EX-SHR). Os ratos sedentários foram limitados à atividade na caixa, enquanto que os ratos exercitados foram submetidos a um exercício de 1 h / dia, 5 dias / semana. Esses grupos passaram pelo protocolo de atividade física de 20 semanas e a pressão arterial foi mensurada semanalmente (PA). As aortas foram colhidas e processadas para microscopia de luz, microscopia eletrônica e western blotting. Foram realizadas as colorações orcinol neo-fucsina e resorcina-fucsina de Weigert. No grupo hipertenso, o exercício mantém a PA em um nível relativamente semelhante ao inicio do protocolo, mostrando a capacidade de prevenir o aumento da PA ao longo das 20 semanas. No grupo dos animais hipertensos não tratados, a PA aumenta. A PA aumentou progressivamente nos ratos SED-SHRs atingindo 1894 mmHg, mas o exercício físico impediu este processo. Ao final do experimento a PA nos ratos EX-SHRs foi similar o dos ratos WKY (1184 vs. 1144 mmHg), respectivamente. Observou-se maior expressão de elastina e maior distribuição de fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas em animais que foram submetidos ao protocolo de exercício físico. A porcentagem de fibras elásticas e oxitalânicas foi menor em SED-SHR comparado com SED-WKY, mas o exercício físico aumentou a porcentagem dessas fibras em ambos os grupos. Através da imuno-histoquímica ultra-estrutural para elastina e fibrilina, os grupos EX-WKY e EX-SHR apresentaram uma marcação mais intensa para elastina e fibrilina. Animais hipertensos que não sofreram o protocolo de exercício físico apresentam espessura da parede da aorta maior que a dos animais que sofreram o exercício. O número de lamelas elásticas, bem como as fibras oxitalânicas e elaunínicas, é maior no grupo EX-SHR, em relação ao SED-SHR. Os grupos exercitados tiveram maior expressão de eNOS que seus respectivos grupos sedentários, e as células endoteliais apresentaram características morfológicas preservadas. A associação da atividade física com modelos de hipertensão genética mostra que o exercício físico tem efeitos benéficos nessa situação, uma vez que atenua a hipertensão e o remodelamento adverso da parede da aorta.

Alterações estruturais cardíaca e aórticana menopausa cirúrgica associada à hipertensão renovascular em ratos

A menopausa e a hipertensão podem alterar o remodelamento cardiovascular, porém pouco se sabe sobre sua associação no remodelamento ventricular esquerdo e na aorta. As ratas foram separadas em quatro grupos com seis animais cada: grupo Sham, OVX (ratas ooforectomizadas), 2K1C (ratas com dois rins, um clipe), e grupo 2K1C+OVX com período experimental de 11 semanas. O ventrículo esquerdo (VE) e a aorta torácica foram removidos e analisados (microscopia de luz, imuno-histoquímica e estereologia). A citologia vaginal mostrou que os animais dos grupos Sham e 2K1C ciclaram normalmente, entretanto, os animais dos grupos OVX e OVK+2K1C permaneceram na fase do diestro ou proestro. Comparado ao grupo Sham, a pressão arterial aumentou 12% no grupo OVX e 35% maior nos grupos 2K1C e OVX+2K1C. A relação massa do VE/comprimento da tíbia e a área seccional média de cardiomiócitos aumentaram em todos os grupos com exceção do grupo Sham. A vascularização intramiocárdica foi reduzida cerca de 30% em relação ao grupo Sham, não havendo diferença significativa entre os grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C. O tecido conjuntivo cardíaco teve um aumento superior a 45% nos grupos 2K1C e OVX+2K1C comparados ao grupo Sham, sem diferença entre o os animais do grupo Sham e OVX. O número de núcleos de cardiomiócitos do VE foi gradualmente menor nos grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C, sem diferença entre os dois últimos grupos. Imuno-histoquímica positiva para receptor AT1 da Ang II nas células musculares lisas da túnica média da aorta foi observado em todos os grupos. Estes resultados indicam que a ooforectomia e a hipertensão renovascular agem aumentando a pressão arterial independentemente, com conseqüente remodelamento cardíaco adverso, com estímulo maior da hipertensão renovascular que da menopausa induzida cirurgicamente.

Alterações estruturais cardíaca e aórtica na menopausa cirúrgica associada à hipertensão renovascular em ratos

A menopausa e a hipertensão podem alterar o remodelamento cardiovascular, porém pouco se sabe sobre sua associação no remodelamento ventricular esquerdo e na aorta. As ratas foram separadas em quatro grupos com seis animais cada: grupo Sham, OVX (ratas ooforectomizadas), 2K1C (ratas com dois rins, um clipe), e grupo 2K1C+OVX com período experimental de 11 semanas. O ventrículo esquerdo (VE) e a aorta torácica foram removidos e analisados (microscopia de luz, imuno-histoquímica e estereologia). A citologia vaginal mostrou que os animais dos grupos Sham e 2K1C ciclaram normalmente, entretanto, os animais dos grupos OVX e OVK+2K1C permaneceram na fase do diestro ou proestro. Comparado ao grupo Sham, a pressão arterial aumentou 12% no grupo OVX e 35% maior nos grupos 2K1C e OVX+2K1C. A relação massa do VE/comprimento da tíbia e a área seccional média de cardiomiócitos aumentaram em todos os grupos com exceção do grupo Sham. A vascularização intramiocárdica foi reduzida cerca de 30% em relação ao grupo Sham, não havendo diferença significativa entre os grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C. O tecido conjuntivo cardíaco teve um aumento superior a 45% nos grupos 2K1C e OVX+2K1C comparados ao grupo Sham, sem diferença entre o os animais do grupo Sham e OVX. O número de núcleos de cardiomiócitos do VE foi gradualmente menor nos grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C, sem diferença entre os dois últimos grupos. Imuno-histoquímica positiva para receptor AT1 da Ang II nas células musculares lisas da túnica média da aorta foi observado em todos os grupos. Estes resultados indicam que a ooforectomia e a hipertensão renovascular agem aumentando a pressão arterial independentemente, com conseqüente remodelamento cardíaco adverso, com estímulo maior da hipertensão renovascular que da menopausa induzida cirurgicamente.

Análise do pênis de rato após administração crônica de esteróide anabólico androgênico

Esteróides Anabolizantes Androgênicos (EAA) têm sido usados por atletas com o objetivo de melhorar a massa muscular. O abuso de EAA está associado com distúrbios urogenitais, inclusive com disfunção erétil. Contudo as alterações morfológicas penianas decorrentes do uso de EAA não foram descritas. O objetivo é avaliar as alterações morfológicas do pênis de ratos púberes e adultos tratados cronicamente com doses supra-fisiológicas de EAA. No trabalho foram usados quarenta e oito ratos machos Wistar, divididos em quatro grupos: ratos controle, com 105 dias (C105) e com 65 dias de idade (C65) submetidos a injeção de veículo e ratos tratados, com 105 dias (T105) e com 65 dias de idade (T65), submetidos à injeção de decanoato de nandrolona na dose de 10 mg/Kg, uma vez por semana, durante oito semanas. Os ratos foram mortos, seus pênis foram coletados, fixados e processados de maneira rotineira para histologia. Cortes de 5m de espessura foram corados com Tricrômico de Masson, Vermelho de Picrosirius e analisados em microscopia de luz. As densidades de superfície do espaço sinusoidal, músculo liso e tecido conjuntivo do corpo cavernoso foram calculadas pelo método de contagem de pontos. A área do pênis, do corpo cavernoso (com e sem túnica albugínea) e da túnica albugínea foram medidos em cortes transversais. As médias dos grupos foram comparadas pelo teste t de Student. Em todos os casos, a significância foi fixada em um valor de probabilidade de 0,05. Nos resultados entre outras diferenças, destaca-se uma diminuição do corpo cavernoso sem túnica albugínea de 12,5% no grupo T105 e de 10,9% no grupo T65, em comparação com os seus controles. A densidade de superfície de músculo liso cavernoso apresentou uma diminuição de 5,6% e 12,9% nos grupos T65 e T105, comparando-se com os seus controles. O espaço sinusoidal aumentou em 17% no grupo T105 e diminuiu em 9,6% no grupo T65. Concluimos que o uso de altas doses de EAA promoveu mudanças estruturais no pênis dos ratos adultos, e estas podem estar envolvidas na disfunção erétil.

Identification and molecular cloning of a novel neuromedin U analog from the skin secretions of toad Bombina maxima

Amphibian skin contains rich neuropeptides. In the present study, a novel neuromedin U (NmU) analog was isolated from skin secretions of Chinese red belly Load Bombina maxima. Being 17-amino acids long, its primary structure was established as DSSGIVGRPFFLFRPRN-NH2, in which the C-terminal 8-residue segment (FFLFRPRN) is the same as that of rat NmU, while the N-terminal part DSSGIVGRP shows a great sequence variation compared with those of NmU peptides from different resources. The peptide, named Bm-NmU-17, was found to elicit concentration-dependent contractile effects on smooth muscle of rat uterus horns. The cDNA Structure of the peptide, as obtained by a 3'-RACE strategy and subsequently cloning from a skin cDNA library, was found to contain a coding region of 438 nucleotides. The encoded precursor is composed of 145 amino acids with a single copy of Bm-NmU-17 located towards the C-terminus. The sequence of the peptide is preceded by a dibasic site (Lys-Arg) and followed by the sequence of Gly-Arg-Lys, providing the sites of cleavage and releasing of the mature peptide. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Changes in biomechanical properties of the coronary artery wall contribute to maintained contractile responses to endothelin-1 in atherosclerosis.

AIMS: Our aim was to determine whether alterations in biomechanical properties of human diseased compared to normal coronary artery contribute to changes in artery responsiveness to endothelin-1 in atherosclerosis. MAIN METHODS: Concentration-response curves were constructed to endothelin-1 in normal and diseased coronary artery. The passive mechanical properties of arteries were determined using tensile ring tests from which finite element models of passive mechanical properties of both groups were created. Finite element modelling of artery endothelin-1 responses was then performed. KEY FINDINGS: Maximum responses to endothelin-1 were significantly attenuated in diseased (27±3 mN, n=55) compared to normal (38±2 mN, n=68) artery, although this remained over 70% of control. There was no difference in potency (pD2 control=8.03±0.06; pD2 diseased=7.98±0.06). Finite element modelling of tensile ring tests resulted in hyperelastic shear modulus μ=2004±410 Pa and hardening exponent α=22.8±2.2 for normal wall and μ=2464±1075 Pa and α=38.3±6.7 for plaque tissue and distensibility of diseased vessels was decreased. Finite element modelling of active properties of both groups resulted in higher muscle contractile strain (represented by thermal reactivity) of the atherosclerotic artery model than the normal artery model. The models suggest that a change in muscle response to endothelin-1 occurs in atherosclerotic artery to increase its distensibility towards that seen in normal artery. SIGNIFICANCE: Our data suggest that an adaptation occurs in medial smooth muscle of atherosclerotic coronary artery to maintain distensibility of the vessel wall in the presence of endothelin-1. This may contribute to the vasospastic effect of locally increased endothelin-1 production that is reported in this condition.

Co-electrospun poly(lactide-co-glycolide), gelatin, and elastin blends for tissue engineering scaffolds

In this study, we describe composite scaffolds composed of synthetic and natural materials with physicochemical properties suitable for tissue engineering applications. Fibrous scaffolds were co-electrospun from a blend of a synthetic biodegradable polymer (poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA, 10% solution) and two natural proteins, gelatin (denatured collagen, 8% solution) and (x-elastin (20% solution) at ratios of 3:1:2 and 2:2:2 (v/v/v). The resulting PLGA-gelatin-elastin (PGE) fibers were homogeneous in appearance with an average diameter of 380 80 mn, which was considerably smaller than fibers made under identical conditions from the starting materials (PLGA, 780 +/- 200 nm; gelatin, 447 +/- 1.23 nm; elastin, 1060 170 nm). Upon hydration, PGE fibers swelled to an average fiber diameter of 963 +/- 132 nm, but did not disintegrate. Importantly, PGE scaffolds were stable in an aqueous environment without crosslinking, and were more elastic than those made of pure elastin fibers. To investigate the cytocompatibility of PGE, we cultured H9c2 rat cardiac myoblasts and rat bone marrow stromal cells (BMSCs) on fibrous PGE scaffolds. We found that myoblasts grew equally as well or slightly better on the scaffolds than on tissue-culture plastic. Microscopic evaluation confirmed that myoblasts reached confluence on the scaffold surfaces while simultaneously growing into the scaffolds.

Immune and stress factors in the pathophysiology of the mdx mouse model of Duchenne Muscular Dystrophy

Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a fatal multi-system neuromuscular disease caused by loss of dystrophin. The loss of dystrophin from membranes of contractile muscle cells and the dysregulation of the DAPC, induces chronic inflammation due to tissue necrosis and eventual replacement with collagen which weakens muscular force and strength. Dystrophin deficiency may cause under-diagnosed features of DMD include mood disorders such as depression and anxiety and dysfunction of the gastrointestinal tract. The first study in the thesis examined mood in the dystrophin-deficient mdx mouse model of DMD and examined the effects of the tri-cyclic antidepressant, amitriptyline on behaviours. Amitriptyline had anti-depressant and anxiolytic effects in the mdx mice possibly through effects on stress factors such as corticotrophin-releasing factor (CRF). This antidepressant also reduced skeletal muscle inflammation and caused a reduction in circulating interleukin (IL)-6 levels. In the second and third studies, we specifically blocked IL-6 signalling and used Urocortin 2, CRFR2 agonist to investigate their potential as therapeutic targets in mdx mice pathophysiology. Isometric and isotonic contractile properties of the diaphragm, were compared in mdx mice treated with anti IL-6 receptor antibodies (anti IL-6R) and/or Urocortin 2. Deficits in force production, work and power detected in mdx mice were improved with treatment. In study three I investigated contractile properties in gastrointestinal smooth muscle. As compared to wild type mice, mdx mice had slower faecal transit times, shorter colons with thickened muscle layers and increased contractile activity in response to recombinant IL-6. Blocking IL-6 signalling resulted in an increase in colon length, normalised faecal output times and a reduction in IL-6-evoked contractile activity. The findings from these studies indicate that for both diaphragm and gastrointestinal function in a dystrophin-deficient model, targeting of IL-6 and CRFR2 signalling has beneficial therapeutic effects.

Arterial pole progenitors interpret opposing FGF/BMP signals to proliferate or differentiate.

During heart development, a subpopulation of cells in the heart field maintains cardiac potential over several days of development and forms the myocardium and smooth muscle of the arterial pole. Using clonal and explant culture experiments, we show that these cells are a stem cell population that can differentiate into myocardium, smooth muscle and endothelial cells. The multipotent stem cells proliferate or differentiate into different cardiovascular cell fates through activation or inhibition of FGF and BMP signaling pathways. BMP promoted myocardial differentiation but not proliferation. FGF signaling promoted proliferation and induced smooth muscle differentiation, but inhibited myocardial differentiation. Blocking the Ras/Erk intracellular pathway promoted myocardial differentiation, while the PLCgamma and PI3K pathways regulated proliferation. In vivo, inhibition of both pathways resulted in predictable arterial pole defects. These studies suggest that myocardial differentiation of arterial pole progenitors requires BMP signaling combined with downregulation of the FGF/Ras/Erk pathway. The FGF pathway maintains the pool of proliferating stem cells and later promotes smooth muscle differentiation.

Airway basal stem cells: a perspective on their roles in epithelial homeostasis and remodeling.

The small airways of the human lung undergo pathological changes in pulmonary disorders, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma, bronchiolitis obliterans and cystic fibrosis. These clinical problems impose huge personal and societal healthcare burdens. The changes, termed 'pathological airway remodeling', affect the epithelium, the underlying mesenchyme and the reciprocal trophic interactions that occur between these tissues. Most of the normal human airway is lined by a pseudostratified epithelium of ciliated cells, secretory cells and 6-30% basal cells, the proportion of which varies along the proximal-distal axis. Epithelial abnormalities range from hypoplasia (failure to differentiate) to basal- and goblet-cell hyperplasia, squamous- and goblet-cell metaplasia, dysplasia and malignant transformation. Mesenchymal alterations include thickening of the basal lamina, smooth muscle hyperplasia, fibrosis and inflammatory cell accumulation. Paradoxically, given the prevalence and importance of airway remodeling in lung disease, its etiology is poorly understood. This is due, in part, to a lack of basic knowledge of the mechanisms that regulate the differentiation, maintenance and repair of the airway epithelium. Specifically, little is known about the proliferation and differentiation of basal cells, a multipotent stem cell population of the pseudostratified airway epithelium. This Perspective summarizes what we know, and what we need to know, about airway basal cells to evaluate their contributions to normal and abnormal airway remodeling. We contend that exploiting well-described model systems using both human airway epithelial cells and the pseudostratified epithelium of the genetically tractable mouse trachea will enable crucial discoveries regarding the pathogenesis of airway disease.

Molecular cloning and expression of the cDNA for the hamster alpha 1-adrenergic receptor.

The cDNA for the Syrian hamster alpha 1-adrenergic receptor has been cloned with oligonucleotides corresponding to the partial amino acid sequence of the receptor protein purified from DDT1MF-2 smooth muscle cells. The deduced amino acid sequence encodes a 515-residue polypeptide that shows the most sequence identity with the other adrenergic receptors and the putative protein product of the related clone G-21. Similarities with the muscarinic cholinergic receptors are also evident. Expression studies in COS-7 cells confirm that we have cloned the alpha 1-adrenergic receptor that couples to inositol phospholipid metabolism.